Un campo eléctrico es generado por una carga eléctrica y afecta el espacio que la rodea, donde otras cargas eléctricas solo perciben su influencia. Cuando otra carga eléctrica se encuentra dentro del campo eléctrico creado por una carga, experimenta una fuerza eléctrica.
La definición de campo eléctrico, tal como se explica en el artículo sobre campos eléctricos, puede comprenderse mentalmente, pero también puede visualizarse. Para visualizar un campo eléctrico, se utilizan líneas de campo eléctrico. Estas líneas se dibujan alrededor de una carga eléctrica para indicar su presencia. Dado que su objetivo es demostrar la presencia de un campo eléctrico, existe una relación entre estas líneas y el campo eléctrico. En otras palabras, la magnitud y la dirección de un campo eléctrico pueden explicarse mediante un diagrama de líneas de campo eléctrico.
La siguiente es la relación entre la dirección y la intensidad del campo eléctrico y las líneas de campo eléctrico:
PrimeroLa dirección del campo eléctrico se aleja de una carga positiva y se dirige hacia una carga negativa. Por lo tanto, la dirección de las líneas de campo eléctrico también se aleja de la carga positiva y se dirige hacia la carga negativa. Si una carga positiva está cerca de una carga negativa, las líneas de campo eléctrico se representan extendiéndose desde la carga positiva hacia la carga negativa. Por el contrario, si una carga positiva está cerca de una carga negativa, las líneas de campo eléctrico se representan extendiéndose desde cada carga positiva y alejándose entre sí.
En segundo lugar , la intensidad del campo eléctrico está representada por la distancia entre las líneas de campo eléctrico. Cuanto menor sea la distancia entre las líneas de campo eléctrico, mayor será la intensidad del campo eléctrico, y cuanto mayor sea la distancia entre las líneas de campo eléctrico, menor será la intensidad del campo eléctrico.
¿Por qué cuanto más cerca están las líneas, más fuerte es el campo eléctrico? Para entender esto, consideremos la siguiente explicación. Supongamos que una carga positiva se encuentra en el centro de una esfera y que las líneas del campo eléctrico irradian hacia afuera en varias direcciones, penetrando la superficie de la esfera. Si el número de líneas del campo eléctrico es N y el área de la superficie de la esfera es 4πr².2 Entonces, el número de líneas por unidad de área o densidad de líneas es N/4πr2Según esta fórmula, para el mismo N, si r es menor, la distancia entre las líneas es menor, y si r es mayor, la distancia entre las líneas es mayor. La fórmula para la intensidad del campo eléctrico es E = kq/r2 También se observa que la intensidad del campo eléctrico es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Cuanto menor sea r, mayor será la intensidad del campo eléctrico, y cuanto mayor sea r, menor será la intensidad del campo eléctrico.
Según lo expuesto anteriormente, se puede concluir que si r es menor (más cerca de la carga), la intensidad del campo eléctrico es mayor y la distancia entre las líneas también es menor. Por el contrario, si r es mayor (más lejos de la carga), la intensidad del campo eléctrico es menor y la distancia entre las líneas también es mayor.
En tercer lugar , el número de líneas de campo eléctrico es proporcional a la intensidad del campo eléctrico. Cuantas más líneas de campo eléctrico, mayor es la intensidad del campo eléctrico. Cuantas menos líneas de campo eléctrico, menor es la intensidad del campo eléctrico.
Ejemplo de
1. Preguntas del examen nacional de física de la SMA 2012/2013 SA 55 N.° 28
A partir de la siguiente imagen de carga, que muestra las líneas de fuerza sobre dos cargas muy próximas entre sí, se puede...
Discusión
Las líneas de campo eléctrico, o líneas de fuerza, se trazan desde una carga positiva hacia una carga negativa. Si se colocan una carga positiva y una negativa muy cerca, las líneas de fuerza se verán como en la respuesta A.
La respuesta correcta es A.
2. Preguntas del examen nacional de física de la SMA 2012/2013 SA 60 N.° 28
Dos cargas eléctricas se acercan entre sí mediante una línea de conexión, lo que da como resultado líneas de campo eléctrico. La imagen correcta es…
Discusión
La respuesta correcta es D.
3. Preguntas del examen nacional de física de la SMA 2012/2013 SA 65 N.° 28
Las líneas de fuerza correctas entre dos cargas son…
Discusión
La respuesta correcta es D.
